Termenul hardware în contextul calculatoarelor se referă la părțile fizice ale unui calculator și la componentele care interacționează cu acesta. Prin dispozitive hardware interne ne referim la procesor/CPU, dispozitive de stocare masivă a datelor HDD/SSD, memorie, placă de bază, procesor grafic/GPU, etc. Dispozitivele hardware externe includ monitoarele, tastaturile, imprimantele, etc.

Hardware-ul, în general, cuprinde acele componente fizice (care pot fi atinse) ale unui calculator.

Cunoașterea elementelor hardware este esențială întrucât programele software interacționează în mod direct sau indirect (biblioteci, alte procese, etc.) cu acestea.

Din punctul de vedere al utilizatorului, cunoașterea elementelor hardware este utilă în multiple situații: achiziționărea unui sistem nou, instalarea unui sistem de operare, alegerea driverelor compatibile, optimizarea diferitelor aplicații sau în cazul depanării în situația în care apar probleme.

În cadrul calculatoarelor ce rulează un sistem de operare bazat pe nucleul Linux, interacțiunea cu dispozitivele se poate face folosind fișierele care se află la în calea absolută /dev/. Fiind vorba de fișiere, utilizatorul poate să facă aceleași operații ca în cazul oricăror fișiere. La calea /dev/ identificăm două tipuri de dispozitive:

• Fizice - au un corespondent hardware
• Virtuale - nu au un corespondent hardware și sunte create de sistemul de operare.

Un exemplu de dispozitiv fizic este discul. Acesta începe cu litere sd sau hd în funcție de inferfața de conectare. Vom lista toate discurile prezente pe o mașină dată:

$ ls -l /dev/sd*
brw-rw---- 1 root disk 8,  0 Jul  9 02:23 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8,  1 Jul  9 02:23 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8,  2 Jul  9 02:23 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8,  3 Jul  9 02:23 /dev/sda3
brw-rw---- 1 root disk 8, 16 Jul  9 02:23 /dev/sdb
brw-rw---- 1 root disk 8, 17 Jul  9 02:23 /dev/sdb1

Pe lângă dispozitivele fizice, în cadrul sistemului Linux, avem și dispozitive virtuale cum ar fi:

• /dev/zero - la citire generează zero-uri
• /dev/random - la citire generaza numere aleatorii
• /dev/null - la scriere, preia toate caracterele și le șterge (un coș de gunoi)

După ce nucleul și driverele sunt încărcate și sistemul de operare este inițializat, trebuie pornite primele procese. Primul proces pornit este init, care apoi pornește la rândul său alte procese. Astfel, init este în vârful ierarhiei proceselor având rolul de a crea primele procese în cadrul sistemului de operare și adoptarea proceselor orfane.

Implementarea procesului init cea mai răspândită, la acest moment este systemd, cu executabilul aflat în /lib/systemd/systemd/:

student@uso:~$ ls -l /sbin/init
lrwxrwxrwx 1 root root 20 Aug  6 17:34 /sbin/init -> /lib/systemd/systemd

Serviciile sunt procese dedicate, de obicei procese daemon, care oferă funcționalități suplimentare sistemului sau care gestionează buna funcționare a acestuia. Serviciile sunt în general pornite și gestionate de systemd.

În systemd, serviciile, împreună cu alte componente, sunt numite units. Pentru a vizualiza toate unitățile systemd, folosimd comanda:

systemctl   list-unit-files --type=service

Dacă dorim adăugarea de servicii în sistem putem să le adăugăm în configurarea systemd. Acest proces va fi detaliat ulterior în secțiunea Nice to know.

Un proces daemon (sau simplu daemon) este un proces ce rulează în background. În mod tradițional, numele proceselor de tip daemon se termină cu litera d pentru a clarifica scopul lor și de a le diferenția față de celelalte procese din cadrul sistemului de operare. Mai multe detalii aici.